ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Các loại nhà máy điện gió. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế Có nhiều tuabin gió (WPP) khác nhau, nhưng tất cả chúng có thể được chia thành hai loại: với trục quay ngang và dọc. Cái trước có cấu trúc phức tạp, nhưng chúng có tỷ lệ sử dụng năng lượng gió cao hơn, vì vậy chúng thường được sử dụng nhiều hơn trong công nghiệp. Cái thứ hai đơn giản hơn trong thiết kế, nhưng kém hiệu quả hơn. Chúng rất hiếm trên thị trường và thường được sử dụng trong nhà riêng. Tua bin gió ngang (có cánh) Tua bin gió với bánh xe gió có cánh và trục quay nằm ngang đã trở nên phổ biến (Hình 1). Trong số đó, tua-bin gió hai và ba cánh đã nhận được sự phát triển lớn nhất. Ngang (cánh; WES - các cơ cấu có cánh với trục quay nằm ngang. Tốc độ quay và dễ chế tạo đã dẫn đến việc sử dụng rộng rãi các tuabin gió cánh trong công nghiệp. Để đảm bảo tốc độ quay tối đa, các cánh của máy phát điện gió cánh phải phải được đặt theo chiều dọc - vuông góc với luồng không khí. Để đạt được điều này, một thiết bị đặc biệt được sử dụng - bộ ổn định.Các trang trại gió nằm ngang có thể được kết nối trực tiếp với máy phát điện mà không cần bộ nhân.Máy phát điện tua-bin bánh xe có hệ số sử dụng năng lượng gió cao hơn nhiều.Đồng thời theo thời gian, tốc độ quay của chúng tỷ lệ nghịch với số lượng cánh. Nói cách khác, các cánh càng nhỏ thì tốc độ quay càng cao. Do đó, các cài đặt có nhiều hơn ba cánh thực tế không được sử dụng. Mô-men xoắn của bánh xe gió trong chúng được tạo ra bởi lực nâng được hình thành khi luồng không khí chảy xung quanh biên dạng của các cánh quạt. Kết quả là, động năng của luồng không khí trong khu vực quét bởi các cánh quạt được chuyển thành năng lượng cơ học của chuyển động quay của bánh xe gió. Công suất phát triển trên trục của bánh xe gió tỷ lệ với bình phương đường kính của nó và lập phương của tốc độ gió. Theo lý thuyết cổ điển của N. E. Zhukovsky, đối với một tuabin gió lý tưởng, hệ số sử dụng năng lượng gió là ξ=0,593. Nghĩa là, một bánh xe gió lý tưởng (với vô số cánh quạt) có thể trích xuất 59,3% năng lượng đi qua tiết diện ngang của nó. Trên thực tế, trên thực tế, đối với bánh xe tốc độ cao tốt nhất, giá trị tối đa của hệ số sử dụng năng lượng gió đạt 0,45-0,48 và đối với bánh xe tốc độ thấp lên tới 0,36-0,38. Một đặc tính quan trọng của tuabin gió là tốc độ của nó, là tỷ lệ giữa tốc độ của phần cuối của cánh với tốc độ của luồng gió. Phần cuối của cánh quạt thường di chuyển trong mặt phẳng của bánh xe gió với tốc độ cao hơn nhiều lần so với tốc độ gió. Các giá trị tốc độ tối ưu cho bánh xe hai lưỡi là 5-7, cho bánh xe ba lưỡi - 4-5, cho bánh xe sáu lưỡi - 2,5-3,5. Trong số các đặc điểm thiết kế, sức mạnh của bánh xe gió chủ yếu bị ảnh hưởng bởi đường kính của nó, cũng như hình dạng và cấu hình của các cánh quạt. Sức mạnh phụ thuộc rất ít vào số lượng cánh quạt. Tần số quay của bánh xe gió tỷ lệ thuận với tốc độ và tốc độ quay của tuabin gió và tỷ lệ nghịch với đường kính. Chiều cao của tâm bánh xe cũng ảnh hưởng đến lượng điện năng, vì tốc độ gió phụ thuộc vào độ cao. Công suất tuabin gió, như đã lưu ý, tỷ lệ thuận với tốc độ gió lũy thừa bậc ba. Ở tốc độ gió thiết kế trở lên đảm bảo cho tuabin gió hoạt động với công suất định mức. Ở tốc độ gió dưới công suất thiết kế của tuabin gió có thể bằng 20-30% công suất định mức hoặc ít hơn. Trong các chế độ vận hành như vậy, tổn thất năng lượng lớn xảy ra trong máy phát điện do hiệu suất thấp khi tải thấp và trong máy phát điện không đồng bộ, ngoài ra, dòng điện phản kháng lớn xảy ra phải được bù. Để loại bỏ nhược điểm này, một số tuabin gió sử dụng máy phát điện có công suất định mức bằng 100 và 20-30% công suất định mức của tuabin gió. Trong gió nhẹ, máy phát điện được tắt trước.Ở một số tua-bin gió, máy phát điện nhỏ cũng cung cấp khả năng vận hành cài đặt ở tốc độ gió thấp ở tốc độ thấp với giá trị cao của hệ số sử dụng năng lượng gió thấp với sự trợ giúp của đuôi (đuôi), trong các đơn vị công suất vừa và nhỏ - bằng cơ chế gió và trong các cài đặt lớn hiện đại - một hệ thống định hướng đặc biệt nhận xung điều khiển từ bộ gửi hướng gió (cánh gió thời tiết) được lắp đặt ở phía trên của gondola tuabin gió. Cơ cấu gió là một hoặc hai bánh xe gió nhỏ, mặt phẳng quay của nó vuông góc với mặt phẳng quay của bánh xe chính, hoạt động để dẫn động một con sâu làm quay bệ của đầu tuabin gió cho đến lúc đó. cho đến khi hoa hồng gió nằm trên mặt phẳng song song với hướng gió. Một bánh xe gió có cánh với trục quay nằm ngang có thể được đặt ở phía trước và phía sau tháp. Trong trường hợp thứ hai, lưỡi dao phải chịu tác động lặp đi lặp lại liên tục của các lực thay đổi khi đi qua bóng của tháp, đồng thời làm tăng đáng kể mức độ tiếng ồn. Một số phương pháp được sử dụng để kiểm soát công suất và hạn chế tốc độ quay của bánh xe gió, bao gồm cả việc quay các cánh quạt hoặc các bộ phận của chúng quanh trục dọc của chúng, cũng như các cánh, van trên các cánh quạt và các phương pháp khác. Ưu điểm chính của tuabin gió với trục quay của bánh xe gió nằm ngang là điều kiện để luồng không khí xung quanh các cánh quạt không đổi, không thay đổi khi bánh xe gió quay mà chỉ được xác định bởi tốc độ gió. Do đó, cũng như giá trị khá cao của hệ số sử dụng năng lượng gió. Tua bin gió kiểu cánh hiện đang được sử dụng rộng rãi nhất. Tua bin gió (rôto) thẳng đứng Một loại tuabin gió khác là rôto Savonius (Hình 2). Mô-men xoắn xảy ra khi không khí chảy xung quanh rôto do điện trở khác nhau của các phần lồi và lõm của rôto. Bánh xe đơn giản, nhưng có hệ số sử dụng năng lượng gió rất thấp - chỉ 0,10-0,15. Trong những năm gần đây, ở một số nước ngoài, đặc biệt là ở Canada, họ bắt đầu phát triển tuabin gió với rôto Darrieus, được đề xuất ở Pháp vào năm 1920. Rôto này có trục quay thẳng đứng và bao gồm từ hai đến bốn cánh cong. Các cánh tạo thành một cấu trúc không gian quay dưới tác dụng của lực nâng. phát sinh trên các cánh quạt từ luồng gió. Trong rôto Darrieus, hệ số sử dụng năng lượng gió đạt 0,30-0,35.Gần đây, việc phát triển động cơ quay Darrieus với cánh quạt thẳng đã được thực hiện. Ưu điểm chính của tuabin gió Darrieus là chúng không cần cơ chế định hướng gió. Chúng có một máy phát điện và các cơ chế khác được đặt ở độ cao gần chân đế. Tất cả điều này đơn giản hóa rất nhiều thiết kế. Tuy nhiên, một nhược điểm hữu cơ nghiêm trọng của các tuabin gió này là sự thay đổi đáng kể về điều kiện dòng chảy quanh cánh trong một vòng quay của rôto, được lặp lại theo chu kỳ trong quá trình vận hành. Điều này có thể gây ra hiện tượng mỏi và dẫn đến phá hủy các phần tử của rôto và gây ra các tai nạn nghiêm trọng, cần được tính đến khi thiết kế rôto (đặc biệt là ở các tuabin gió công suất cao). Ngoài ra, để bắt đầu, chúng cần phải được tháo ra. Các trang trại gió thẳng đứng (băng chuyền, quay) là các cơ chế có cánh với trục quay thẳng đứng. Chúng hoạt động ở tốc độ gió thấp, nhưng hiệu quả thấp. Do đó, chúng khá hiếm và thường được sử dụng trong các hệ thống gia đình. Đồng thời, không giống như nằm ngang, chúng có thể hoạt động theo bất kỳ hướng gió nào mà không thay đổi vị trí. Việc cài đặt tự giám sát "gió thổi từ đâu", do đó, nó không cần bất kỳ thiết bị bổ sung nào. Tua bin gió quay có tốc độ thấp, cho phép sử dụng các mạch điện đơn giản trong chúng để thu năng lượng, đặc biệt là các máy phát điện không đồng bộ. Đồng thời, tốc độ chậm hạn chế việc sử dụng các trang trại gió thẳng đứng, vì nó buộc phải sử dụng hộp số tăng cấp - số nhân có hiệu suất rất thấp. Việc vận hành một cài đặt như vậy mà không có hệ số nhân là một vấn đề.
Sự phụ thuộc của hệ số sử dụng năng lượng gió ξ, từ tốc độ Z cho các loại tuabin gió khác nhau được thể hiện trong Hình.3. Có thể thấy bánh xe XNUMX cánh và XNUMX cánh có trục quay nằm ngang có giá trị E cao nhất. Đối với họ cao ξ được bảo toàn trong dải tốc độ rộng Z. Tốc độ thứ hai là cần thiết, vì tuabin gió phải hoạt động ở tốc độ gió thay đổi trong giới hạn rộng. Đó là lý do tại sao các cài đặt kiểu này đã nhận được sự phân phối lớn nhất trong những năm gần đây.
Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ NVMe PCIe SSD Kingston A2000 dựa trên bộ nhớ 3D NAND TLC ▪ Vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng đến tâm trạng ▪ Fulgurites kể về một khí hậu cổ đại ▪ Hệ mặt trời là trung tâm của một cơn bão vật chất tối Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần radio của trang web. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Một người bạn tốt. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Lốc xoáy bắt đầu như thế nào? đáp án chi tiết ▪ người biên tập bài báo. Mô tả công việc ▪ bài viết Ăng-ten UHF - mỗi giờ làm việc. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Cách dán quần áo bị rách. kinh nghiệm hóa học
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |